[發明專利]一種低介電常數低損耗高頻陶瓷基板材料的制備方法

在審

• 申請號: 201810340446.7
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108341662A
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發明（設計）人: 徐永兵;張勇;張軍然;馮澍暢;王倩
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: C04B35/10
• 分類號: C04B35/10;C04B35/622;C04B35/64
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

本發明公開了一種低介電常數低損耗高頻陶瓷基板材料的制備方法，包括如下步驟：根據比例配置好原料，然后加入酒精進行球磨混料；將球磨后的漿液放入烘箱中進行烘干；烘干研磨后的粉料加入固化劑繼續進行研磨，充分混合并磨碎磨細，干壓成型得到生坯；將生坯放入爐子里面燒結得到氧化鋁陶瓷板材料。本發明加入鈷元素來降低介電常數，制作工藝簡單，成本低，操作周期短，無毒無害無污染，且制作出來的陶瓷電路板經過SEM測試，致密性能好，通過矢量網絡分析儀測試介電性能和低損耗都能滿足5G情況下的頻率要求，是理想的高頻電路板基板材料。

技術領域

本發明涉及一種低介電常數低損耗高頻陶瓷基板材料的制備方法，屬于高頻電子陶瓷及其制備領域，特別涉及到當今5G技術的發展對電路基板高頻性能和低損耗的要求。

背景技術

目前正在開發的5G技術是基于毫米波的，當電路的設計達到毫米波頻段，預估和控制電路的損耗尤為重要。對于高頻電路基板，損耗主要包括介質損耗、導體損耗、輻射損耗和泄露損耗幾個部分，氧化鋁陶瓷電路基板有很好的效果能降低損耗。低溫燒結氧化鋁陶瓷將大大降低高頻電路板的成本。

氧化鋁俗稱剛玉，具有硬度大，因此制作出來的電路基板也具有硬度大的特點，氧化鋁陶瓷的抗彎強度可以達到250Mpa，并且具有很好的高頻性能。

目前市面上的高頻陶瓷電路板價格比較昂貴，無法達到2020年5G技術普及的要求，因此急需一種成本低、性能好的高頻電路基板，本發明希望能緩解這個問題。

發明內容

發明目的：為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種低介電常數低損耗高頻陶瓷基板材料的制備方法，具有工藝簡單、成本低、制作周期短等特點，制作的陶瓷電路板，經矢量網絡分析儀測試，介電性能和低損耗都能滿足5G情況下的頻率要求。

技術方案：為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種低介電常數低損耗高頻陶瓷基板材料的制備方法，包括以下具體步驟：

S1配料：選用AR級的Al₂O₃、SiO₂、CaO、CoO為原料進行配比混合；

S2混料：將配好的原料放進球磨罐，加入酒精進行球磨混料；

S3烘干：球磨后的漿料放進烘箱進行烘干，烘干后放到研缽中進行研磨粉碎；

S4成型：將研碎后的粉料加入粘結劑后，在研缽中繼續充分研磨，將研磨好的粉體放進模具里面，然后用干粉壓力機進行干壓成型為圓片狀坯體；

S5燒結：將壓好的生坯放到爐子里進行預燒和燒結，得到氧化鋁陶瓷電路基板材料成品。

進一步的，所述步驟S1中配料Al₂O₃的含量為95％-96％，SiO₂的含量為0.6％-1.5％，CaO的含量為0.6％-1.5％，CoO的含量為0.5％-1.5％。

進一步的，所述步驟S2中放在無水乙醇中球磨的時間為4-6個小時，球磨速度為每分鐘300-500轉。

進一步的，所述步驟S3中烘箱里的溫度為100-120度，保持沒有灰塵落入樣品，用研缽研磨粉碎的時間為10-30分鐘。

進一步的，所述步驟S4中所加入的粘結劑為聚乙烯醇含量5％的溶液，且干壓成型的壓力為15-20Mpa，干壓的時間為25-30分鐘。

進一步的，所述步驟S5中預燒控制的溫度參數如下：

①從室溫升到200度，用時20-30分鐘；

②從200度升溫到400度，用時90-120分鐘；

③從400度升溫到600度，用時15-20分鐘；